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温控 NICD 充电器电路
接线图
2024年01月26日 10:50 232
admin
该电路用于温控恒流电池充电器。它适用于 NICD、NIMH 和其他可充电电池。该电路的工作原理是，当电池充满电时，大多数可充电电池的温度都会升高。过度充电是电池寿命短的主要原因之一，热电池会破坏内部密封并排出电解液。随着细胞变干，它们会失去容量。该电路可以为可充电电池组快速充电，而不会产生过充风险。该电路使用 22VDC 电源，我的改进 版本 2 电路 将使用 12VDC 电源运行，例如太阳能或汽车电源系统。
变压器、桥式整流器和 1000uF 电容器提供大约 22 伏的直流电源来运行电路的其余部分。7812 稳压器将其降至 12V 以运行 311 比较器和 4011 与非门。按下启动开关开始充电循环。这会导致连接成 RS 触发器的两个 4011 与非门进入充电模式。红色 LED 点亮，VMOS FET 电流开关打开。充电电流流过电池组。如果电池开始时温度高于参考温度，电路将不会切换到充电模式。让包装冷却。当电池组达到完全充电状态时，温差传感器会导致触发器关闭，从而关闭 VMOS 电流开关，并点亮绿色 LED。
7805 电压调节器作为恒流调节器接线。这为许多不同的电池类型提供了安全的最大充电电流。VMOS FET 两端的 500 欧姆电阻设置了在大容量充电完成后流经电池组的涓流充电电流。
如果交流电源关闭，1N5818 二极管可防止电池组放电。
启动开关周围的电阻器、二极管和电容器会使电路在首次通电时自动启动。
温差传感器电路通过向 311 比较器的输入端提供两个电压来工作。比较器输出打开或关闭取决于哪个输入电压高于另一个输入电压。随着热敏电阻升温，它们的阻值下降，从而降低相关的比较器输入。由于有两个传感器，室温可能会发生变化，电路只会对传感器之间的温差做出反应。
部件放置并不重要，但热敏电阻除外，热敏电阻应使用环氧树脂将铝板分开，并通过带有两根电线和屏蔽层的电缆连接回主电路。7805 稳压器应安装在散热器上。电流设置电阻器可以是大功率电位器、开关可选电阻器（如原理图所示），或者如果您只需要一个电流设置，则可以是单个固定电阻器。
确保将电池和传感器与其他电子设备热隔离，这样电路产生的热量就不会影响传感器。在我的原型中，我将两个热敏电阻粘在分开的铝板上，大约 2" X 2"，并将电池传感器放在正在充电的电池组顶部，通常顶部有一个重物。重要的是要确保电池与传感器有良好的热接触。
让两个温度传感器板达到相同的温度，在 311 芯片的 + 和 - 输入端（引脚 2 和 3）放置一个电压表。调整传感器平衡微调器，使仪表上的读数为 -0.02 伏。按下重置按钮并确保“充电”LED 亮起。用手加热电池温度板，观察“完成”灯亮起。
将可充电电池组连接到充电器的“+”和“-”连接器。电池组可能需要在充电前冷却至环境温度。
将“电池温度”传感器放在电池组下方，并用橡皮筋或重物将其固定到位。
将“参考温度”传感器放置在不太靠近充电器、电池或任何其他热源的位置。
按下“复位”键，观察“充电”灯亮。注意：如果电池最近以高速率放电，或者从较温暖的地方移动，它可能比环境温度传感器更热，电路不会进入充电模式。让电池冷却到环境温度，或者如果您赶时间，可以暂时预热参考传感器。
请注意，串联串中的某些电池总是最先变暖。几个循环后，最好将电池组放在充电器上几个小时，以对下方的电池进行涓流充电，直至充满电。这个过程称为“均衡”背包。也可以再次按下启动按钮，弱电池会暂时获得更多电量，然后全电池会预热并关闭电流。
该电路中的热敏电阻和大部分其他部件可从较大的 electronix 供应商处获得，例如 DigiKey、Mouser 和 Newark。
许多人经常对他们的 NICD/NiMH 电池组进行放电，以试图防止所谓的记忆效应。NiCD 记忆效应主要是一个都市传说，它起源于 NASA 的一项合法实验，在该实验中，早期的 NiCD 电池在非常窄的电压范围内运行。现代 NiCD 电池不应表现出任何形式的记忆效应。可充电电池的充电/放电循环次数都是有限的，每次对电池放电时，其容量和寿命都会降低。有关该主题的更多信息，请参阅本文 。
杀死 NiCd 电池的一个好方法是对它们施加反向电压。如果您错误地将 NiCd 电池组放电成串，弱电池将变为零伏，然后随着强电池继续放电而变为负电压。在 NiCD 电池上施加负电压会导致电池内的导电枝晶生长，从而使电池变得容易自放电。
如果您仍想对电池进行放电，最好只对它们进行单独放电。电池不应被拉低至零伏。实现此目标的一种简单方法是为每个电池串联一个硅二极管和一个电阻器，这将最小电池电压设置为约 0.7 伏。对于多节电池组，可以使用多节电池座以及用于每节电池的电阻器和二极管来构建放电器。
典型的放电电流是 C/5，其中 C 是电池的安培小时容量。对于 500ma AA NiCd，一个 1N4001 或类似的 1A 二极管与 5 ohm 1/2W 电阻器串联应该给出 C/5 (100ma) 放电率，假定 1.2V 电池和 0.7V 最终静止电压。
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